信號

信號的產生、阻塞以及捕捉

用kill -l命令能夠查看系統定義的信號列表：

1、產生信號

一、如何產生信號？

（1）經過終端按鍵產生信號

    SIGINT的默認處理動做是終止進程,SIGQUIT的默認處理動做是終止進程而且 Core Dump，那麼到底什麼是Core Dump？

    當一個進程要異常終止時,能夠選擇把進程的用戶空間內存數據所有保存到磁盤上,文件名一般是core,這叫作Core Dump。進程異常終止一般是由於有 Bug,好比非法內存訪問致使段錯誤,過後能夠用調試器檢查core文件以查清錯誤緣由,這叫作 Post-mortem Debug。一個進程容許產生多大的core文件取決於進程的Resource Limit(這 個信息保存在PCB中)。默認是不容許產生core文件的,由於core文件中可能包含用戶密碼等敏感信息,不安全。在開發調試階段能夠用ulimit命令改變這個限制,容許產生core文 件。

    首先用ulimit命令改變Shell進程的Resource Limit,容許core文件最大爲1024K:

    測試代碼:

:

（2）調用系統函數向進程發信號

    如：

    一、kill函數：給指定的進程發送指定的信號

    二、raise函數：可給當前進程發送指定的信號（本身給本身發送信號）

    三、abort函數：使當前進程接受到SIGABRT信號而異常終止

    四、signal函數：設置某一信號的對應動做

    測試代碼：

（3）由軟件條件產生信號

    如：alarm函數：在seconds秒後給當前進程發送SIGALRM信號，默認終止當前進程。

（4）kill命令行命令，以下：

二、如何處理信號

     （1）忽略此信號

     （2）執行該信號的默認處理動做

     （3）提供一個信號處理函數，要求內核在處理該信號是切換時切換到用戶態執行這個處理函數，也稱捕捉一個信號。

2、阻塞信號

    實際執行信號的處理動做稱爲信號遞達(Delivery),信號從產生到遞達之間的狀態,稱爲信號未決(Pending)。進程能夠選擇阻塞 (Block )某個信號。被阻塞的信號產生時將保持在未決狀態,直到進程解除對此信號的阻塞, 才執行遞達的動做。注意,阻塞和忽略是不一樣的,只要信號被阻塞就不會遞達,而忽略是在遞達以後可選的一種處理動做。

    信號在內核中的表示示意圖：

    每一個信號都有兩個標誌位分別表示阻塞(block)和未決(pending),還有一個函數指針表示處理動做。

    一、SIGHUP信號未阻塞也未產生過,當它遞達時執行默認處理動做。

    二、SIGINT信號產生過,但正在被阻塞,因此暫時不能遞達。雖然它的處理動做是忽略,但在沒 有解除阻塞以前不能忽略這個信號,由於進程仍有機會改變處理動做以後再解除阻塞。

    三、SIGQUIT信號未產生過,一旦產生SIGQUIT信號將被阻塞,它的處理動做是用戶自定義函數sighandler。

     每一個信號只有一個bit的未決標誌和阻塞標誌，非0即1，不記錄該信號產生的次數。所以，未決和阻塞標誌能夠用相同的數據類型sigset_t儲存，sigset_t稱爲信號集。這個類型表示信號的有效和無效狀態。在阻塞信號集(信號屏蔽字)中即block表，1表示信號阻塞，0表示不阻塞。在未決信號集即pending表，1表示信號產生未決狀態，0表示沒有產生信號。阻塞信號集也稱爲當前進程的信號屏蔽字（Singal Mask）。這裏的屏蔽應該理解爲阻塞而不是忽略。

注：不可以使用位操做操做信號集，有專有的函數操做

    信號集操做函數：

    sigemptyset函數：初始化set所指向的信號集，將其中全部的信號對應的bit位清零，表示該信號集不包含任何有效信號。

    sigfillset函數：初始化set所指向的信號集，使其中全部的信號對應的bit置位，表示該信號集的有效信號包括系統支持的全部信號。

    sigaddset函數：在該信號集中添加某一信號。

    sigdelset函數：在該信號集中刪除某一個信號。

    sigismember函數：判斷某一個信號是否在該信號集中。

    注意：在使用sigset_t類型的變量以前，必定要調用sigemptyset和sigfillset作初始化處理，使信號集處於肯定的狀態。初始化以後就能夠在該信號集中增長，刪除某種有效信號等操做。

    sigprocmask函數：讀取或更改進程中的信號屏蔽字（即阻塞信號集）

    若是set是非空指針,則讀取進程的當前信號屏蔽字經過oldset參數傳出。

    sigpending函數：讀取當前信號集的未決信號集

    測試代碼：

    運行效果：

3、捕捉信號

     一次信號捕捉的過程須要進行4次權限的切換。

    當一個進程接受到信號時，並非當即進行處理，而是在合適的時候處理，所謂合適是指從內核態返回用戶態時切換處理信號。當內核處理完異常或中斷時，會先檢查當前進程中是否有能夠被遞達的信號，如有，且信號的處理動做是自定義的信號處理函數，則從內核調到用戶態執行代碼，以後進入內核態，從內核態返回用戶態即上次被中斷或異常的地方，若信號的處理方式是默認，則終止進程，若忽略，則從penging表中刪除該信號，即將1變爲0，直接跳到用戶態。

    sigaction函數：讀取和修改與指定信號相關聯的處理動做。

    參數：

    signo：信號的編號

    act：非空時，根據act修改該信號的處理動做

    oact：非空時，傳出該信號原來的處理動做

    act和oact結構體以下：

    將sa_handler賦值爲常數SIG_IGN傳給sigaction表示忽略信號,賦值爲常數SIG_DFL 表示執行系統默認動做,賦值爲一個函數指針表示用自定義函數捕捉信號,或者說向內核註冊 了一個信號處理函數,該函數返回值爲void,能夠帶一個int參數,經過參數能夠得知當前信 號的編號,這樣就能夠用同一個函數處理多種信號。顯然,這也是個回調函數,不是被main 函數調用,而是被系統所調用。

sa_mask：須要額外屏蔽的信號，當信號處理函數返回時自動恢復原來的信號屏蔽字。

sa_flags：包含一些選項

    pause函數：使調用的進程掛起直到有信號遞達。

    一、信號的處理動做是終止，則進程終止，不執行pause（即來不及執行該函數）。

    二、信號的處理動做是忽略，則進程繼續處於掛起，pause不返回。

    三、信號的處理動做是捕捉，則調用信號處理函數後返回-1.

    測試代碼：

    運行效果：

    

測試普通訊號中哪些能夠被捕捉到，哪些不能被捕捉到。

    測試代碼：

    結論：除了9和19號信號，其餘的普通訊號均可以被捕捉到。